Robofly: Künstliche Fliege hebt drahtlos ab

Fliegende Miniroboter nach dem Vorbild von Insekten gibt es schon seit einigen Jahren. Bisher brauchten sie Energie und Steuerung von außen. Deshalb flogen sie angeleint. Die Robofly hat ein Gehirn und wird per Laser mit Strom versorgt.

Artikel veröffentlicht am 17. Mai 2018, 10:45 Uhr, Werner Pluta

Robofly: Energieversorgung über hochfrequente Funksignale erwogen (Bild: Mark Stone/University of Washington)

Kaum größer als das Original und auch nicht viel schwerer: Wissenschaftler der Universität von Washington in Seattle haben einen Roboter nach dem Vorbild einer Fliege gebaut. Anders als sein Vorgänger, die Roboterbiene, braucht die Roboterfliege kein Kabel, weil sie drahtlos mit Energie versorgt wird.

Robofly ist ein Miniroboter, der nur wenig größer ist als eine Stubenfliege. Er fliegt wie das Insekt mit zwei dünnen Flügeln - ein Flugroboter dieser Größe ist zu klein für Propeller. Allerdings stellt der Antrieb auch ein Problem dar: Flügelschlagen ist energieaufwendig und muss koordiniert werden.

Letzteres Problem lösten die Forscher, indem sie den Roboter mit einem Mikrocontroller ausstatteten. Der arbeitet ähnlich wie das Gehirn einer Fliege und steuert die Flügel. Die Energieversorgung erfolgt drahtlos von außen: Die Robofly hat eine Photovoltaikzelle, auf die ein Laser gerichtet wird.

Die Zelle wandelt das auftreffende Licht in Strom. Allerdings reicht die Spannung nicht aus. Die beträgt 7 Volt, der Antrieb braucht aber 240 Volt. Die Forscher um Sawyer Fuller entwickelten einen Aufwärtswandler, der diese Aufgabe übernimmt.

Robofly ist nicht der erste Roboter, der nach dem Vorbild eines Insekts gestaltet wurde. Die 2013 vorgestellte Robobee, die Fuller mit entwickelt hat, war jedoch auf eine externe Energieversorgung und Steuerung angewiesen. Deshalb hing sie an Kabeln. "Früher war das Konzept von drahtlosen, insektengroßen Flugrobotern Science Fiction. Würden wir sie je ohne Kabel zum Laufen bringen können?", fragt Fuller. "Unser neuer kabelloser Robofly zeigt, dass wir viel näher an der Verwirklichung sind."

Fliegen kann die Robofly. Das Problem ist im Moment noch der Laser: Sobald sein Strahl nicht mehr auf die Photovoltaikzelle trifft, geht dem Roboter der Strom aus und er landet. Die Forscher wollen jetzt den Laser besser steuern, damit er die Robofly dauerhaft mit Strom versorgen kann. Außerdem erwägen sie andere Möglichkeiten der Energieversorgung, etwa über hochfrequente Funksignale oder über kleine Akkus.

Das Team um Fuller wird die Robofly auf der International Conference on Robotics and Automation vorstellen. Die renommierte Konferenz findet in diesem Jahr vom 21. bis 25. Mai in Brisbane in Australien statt.